一种刻蚀方向可变的硅纳米孔结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种刻蚀方向可变的硅纳米孔结构及其制备方法。所述方法包括如下步骤：S1：将AAO薄膜转移到硅基板的上表面；S2：在AAO薄膜上沉积一层金属纳米颗粒；S3：去掉AAO薄膜，在硅基板表面得到分布均匀的金属颗粒阵列；S4.将步骤S3得到的硅基板除上表面外，其余表面采用聚合物密封覆盖，并在硅基板两侧对称设置电极；S5.将聚合物密封覆盖的硅基板置于刻蚀液体中蚀刻，得到纳米孔垂直基板的结构；S6.电极通电并施加电压，产生的电场改变金属纳米颗粒的蚀刻方向，即可得到纳米孔方向改变的硅纳米孔结构。本发明专利技术通过施加电压，改变金属纳米颗粒蚀刻方向，即可得到方向多变的纳米孔结构；所述工艺简单，实现硅纳米孔刻蚀过程中刻蚀方向可调控刻蚀。

A silicon nanopore structure with variable etching direction and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种刻蚀方向可变的硅纳米孔结构及其制备方法
本专利技术涉及微纳器件制备与应用
，更具体地，涉及一种刻蚀方向可变的硅纳米孔结构及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着科学家们在生物分子筛选、基因测序等方面研究的越来越受关注，固态纳米孔阵列传感器也成为生物学科研工具中的重要器件。其中纳米孔阵列是生物分子筛选器件的核心功能单元，固态纳米孔的制造直接关系到检测系统的性能指标。现有的固态纳米孔结构都是单方向的纳米孔，其制造方法都是借助于纳米级加工工具，如聚焦离子束(FocusedIonBeam,FIB)、透射电子显微镜(TransmissionElectronMicroscope，TEM)等，不仅制造成本高，制造过程中孔的形成方向不能改变而且受到设备腔体的限制、制造效率低。因此，现有方法约束了固态纳米孔阵列的制造与应用。如何实现低成本、高效、多样式的固态纳米孔阵列的制造，是纳米孔生物分子筛选技术向微纳制造技术提出严峻的挑战。因此，研究新型固态纳米孔阵列制造方法具有十分重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刻蚀方向可变的硅纳米孔结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将AAO薄膜转移到硅基板的上表面；/nS2：在AAO薄膜上沉积一层金属纳米颗粒；/nS3：去掉AAO薄膜，在硅基板表面得到分布均匀的金属颗粒阵列；/nS4.将步骤S3得到的硅基板除上表面外，其余表面采用聚合物密封覆盖，并在硅基板两侧对称设置电极；/nS5.将聚合物密封覆盖的硅基板置于刻蚀液体中蚀刻，得到纳米孔垂直基板的结构；/nS6.电极通电并施加电压，产生的电场改变金属纳米颗粒的蚀刻方向，即可得到纳米孔方向改变的硅纳米孔结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种刻蚀方向可变的硅纳米孔结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将AAO薄膜转移到硅基板的上表面；
S2：在AAO薄膜上沉积一层金属纳米颗粒；
S3：去掉AAO薄膜，在硅基板表面得到分布均匀的金属颗粒阵列；
S4.将步骤S3得到的硅基板除上表面外，其余表面采用聚合物密封覆盖，并在硅基板两侧对称设置电极；
S5.将聚合物密封覆盖的硅基板置于刻蚀液体中蚀刻，得到纳米孔垂直基板的结构；
S6.电极通电并施加电压，产生的电场改变金属纳米颗粒的蚀刻方向，即可得到纳米孔方向改变的硅纳米孔结构。


2.根据权利要求1所述刻蚀方向可变的硅纳米孔结构的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述硅基板为N型<100>晶向硅片；所述硅基板的厚度为0.1～10mm。


3.根据权利要求1所述刻蚀方向可变的硅纳米孔结构的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述AAO薄膜为超薄通孔可转移型薄膜；其厚度为20nm～800μm；
所述AAO薄膜的厚度和孔直径之比为1:3～1:6；其孔直径与孔间隙之比为1:3。


4.根据权利要求1所述刻蚀方向可变的硅纳米孔结构的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述AAO薄膜转移的过程为：直接将AAO薄膜固定在硅基板的上表面或在丙酮溶液中将AAO薄膜转移到硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁志山，冷夕杜，王成勇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44